熔盐储热供热:经年跌宕,终迎新⽣
在太阳能热发电领域,有⼀种储热材料应⽤⼗分普遍,这就是熔盐。
熔盐并不神秘,成分也⽐较简单,以⼆元熔盐为例,⼀般为40%硝酸钾和60%硝酸钠的混合物,其组成均是常见的化肥原料。
虽然原材料简单,但熔盐的优势却⼗分明显,这是⼀种低成本、长寿命、传热储热性能好的⾼温、⾼热通量和低运⾏压⼒的传热储热介质。
新剑侠情缘完美结局熔盐储热技术的典型应⽤场景包括太阳能热发电、清洁供热、⽕电灵活性改造、⼯业蒸汽等,是⼤规模中⾼温储热的⾸选材料。
▲光热发电项⽬熔盐储罐
⽬前,我国已有超过500MW的在运营光热电站配置了⼤规模熔盐储热系统,在太阳能热发电领域得以成功应⽤之后,熔盐储热技术的商业化进程进⼀步提速,开始向更多⾮电领域加速发展。
在⾮电领域坎坷前⾏
虽然熔盐储热技术在光热发电领域取得了巨⼤成功,但在⾮电领域的应⽤却障碍重重。
⾸先,应⽤于光热发电的⼆元熔盐熔点较⾼,在⾮电领域并不适宜,低熔点熔盐应运⽽⽣,⼀些超低熔点熔盐在常温下甚⾄为液态,⼤⼤减少了熔盐冻堵的风险,降低了防凝运维费⽤。但缺点是,低熔点熔盐的成本相对更⾼。
近些年来,多家单位在熔盐储热供热⽅向上不断尝试,推进技术进步和商业化的探索。
2017年12⽉,北京⼯业⼤学作为技术⽀持⽅的冀中能源井矿集团⾕电加热熔盐蓄热供热⽰范⼯程在河北临城建成并投⼊运⾏。⼯程采⽤了北京⼯业⼤学研发的LMPSIII号低熔点熔盐,北京⼯业⼤学在总体⽅案、关键设备设计与安装、运⾏控制等⽅⾯提供了全⽅⾯的技术⽀持。
该项⽬采暖⾯积18000平⽅⽶,建设熔盐罐2个(低温熔盐罐,⾼温熔盐罐)直径3.4×⾼5⽶,熔盐⽤量200吨,蓄热容量20MWh,设计熔盐⼯作温度在200℃~500℃之间,电加热器最⼤功率为2800kW。
▲双罐熔盐储能供热系统运⾏原理
▲单罐熔盐储能供热系统运⾏原理
此前,百吉瑞(天津)新能源有限公司研发的新型煤改电熔盐蓄热单罐供暖系统在⾩新市海州区韩家店镇⼈民政府供暖系统改造项⽬中成功投⼊运⾏,使⽤低熔点熔盐,取得了⼀定的实践经验。
另⼀家致⼒于熔盐储热技术商业化多年的公司江苏联储能源科技有限公司积极推动在钢⼚等领域的⾼温余热回收再利⽤业务发展,亦已取得了⼀定的商业化突破。
与⽬前市场上常规单罐熔盐储热系统不同,上海电⽓集团股份有限公司中央研究院的单罐熔盐储热系统采⽤了⾮常规的斜温层设计,其充热/放热过程中均不需要通过熔盐泵将低温/⾼温熔盐泵出储热罐来实现充热/放热过程,罐内熔盐处于不流动状态,熔盐在储罐内直接被加热并储存,放热时将⽔或其他换热介质通⼊储换热⼀体设备与熔盐换热将热量释放。
但整体来看,熔盐储热技术在⾮电领域的应⽤并不顺畅,⼤规模的商业化项⽬寥寥可数,究其原因,最终还是要回归到成本上,熔盐储热低温供暖的成本与竞争性技术相⽐仍相对较⾼,阻碍了其商业化发展,⽽其在中⾼温供热领域的潜能尚未被充分发掘。
0到1的突破,再到100
0到1的突破,再到100
2016年到2020年,全国各地零星建成了⼀些熔盐储热供热⽰范项⽬,但这并未带动市场⾛向快车道。
成为你的那一天好的⼀⾯是,在光热发电为主的市场带动下,市场已经培育了⼀批成熟的国产化熔盐储罐、泵、阀、伴热、保温等配套⼚商,这为熔盐储热技术的规模化发展奠定了基础。
2021年以来,在“碳达峰”、“碳中和”⽬标要求下,熔盐储热技术的应⽤步伐开始加快。除清洁供热领域,熔盐储热技术在⼯业⽤热,热电调峰等⽅⾯均开始了商业化应⽤。
海贼王d的意志顶层设计上,国家发改委、能源局发布的《“⼗四五”新型储能发展实施⽅案》要求热(冷)储能等长时间尺度储能技术取得突破,这利好⼤容量的长时熔盐储热技术发展。
从地⽅政策来看,江苏、⼭东等多地的“⼗四五”能源相关发展规划,将熔盐储热技术发展列⼊其中。在3⽉21⽇青海省发改委发布《关于青海省“揭榜挂帅”新型储能⽰范项⽬中榜公⽰》中,国家能源集团龙源(青海)新能源开发有限公司的“⾼倍率熔盐储能供热和发电⽰范项⽬”赫然在列。
从实际项⽬来看,为加速淘汰化⽯燃料锅炉,助⼒⾸都双碳⽬标早⽇实现,2021年,北京市热⼒集团有限责任公司(⾪属于北京能源集团公司)在北京丰台区开建熔盐蓄热产业化推⼴研究与⽰范项⽬。
作为国内落地的⾸个熔盐储能供蒸汽项⽬,该项⽬由北京热⼒市政⼯程建设有限公司承建,采⽤了北京民利储能技术有限公司开发的新型熔盐储能蒸汽系统。该项⽬已申请绿电补助,建成后单吨蒸汽成本可低⾄119元/吨。
⽽真正代表着熔盐储热技术在⾮电领域的商业化突破的是下⾯两个项⽬。
2021年11⽉,位于杭州钱塘区的西⼦航空零碳⼯⼚正式启动,其中就采⽤了熔盐储能技术,配置有⼀
个热盐罐和⼀个冷盐罐,据介绍,两个罐的直径为4⽶,长度12⽶多,容量达到150⽴⽅⽶,是由杭锅集团(现更名为“西⼦洁能”)⾃主研发⽣产的,每个储罐装有280吨盐。
据了解,该项⽬光伏发电多余的电能,通过熔盐罐内的熔盐储存能量,然后供西⼦航空的供热、供冷所需。以热盐罐为例,⾥⾯的⾼温熔盐温度最⾼可达430℃,这些热量通过蒸汽发⽣器产⽣蒸汽,满⾜企业全天⽤能需求,⽽且能源的有效利⽤率⾼达90%。
继西⼦航空零碳⼯⼚之后,在刚刚过去的2022年3⽉12⽇,西⼦洁能与绍兴绿电能源有限公司还签署了《绿电熔盐储能⽰范项⽬承包合同》,熔盐储能供热系统计划于2022年8⽉30⽇前具备产汽条件。
此外,在⽕电灵活性改造领域,熔盐储热技术亦开启了真正的商业化进程。
奥特曼怪兽此外,在⽕电灵活性改造领域,熔盐储热技术亦开启了真正的商业化进程。
开通淘宝店铺的流程当前,江苏国信靖江电⼚2×660MW机组熔盐储能调峰供热项⽬正在稳步推进中,意在打造全国⾸个真正意义上采⽤熔盐储热技术的⼤规模⽕电调峰/调频/供热项⽬。项⽬设计配套储热量75MWh,采购储热⽤⽆机盐1260吨,使⽤温度180℃~450℃。
据了解,西安热⼯院实施的靖江发电⼚的熔融盐储能项⽬⼀旦成功投产,这⼀技术将⼤规模复制到江苏国信旗下的⼗余家发电⼚,熔盐储热技术应⽤将有望实现更⼤规模的应⽤。
⽽西⼦洁能与西安热⼯院之所以敢于⼤举推进熔盐储热技术的商业化应⽤,其背后是这两家单位数年来在熔盐储热技术研发领域的持续投⼊,以及相关配套产业链的成熟,这带来了综合成本的可控,决定了其在商业经济上的可⾏性。
从0到1难,从1到100易,这两个商业化项⽬的成功,将有望彻底打开熔盐储热在⾮电领域的⼴阔市场。洗葡萄的正确方法
❉❉ 2022风光热基地开发⼤会❉❉
由中国电⼒⼯程顾问集团西北电⼒设计院有限公司、国家太阳能光热产业技术创新战略联盟、CSPPLAZA光热发电平台共同主办的2022中国风光热互补新能源基地开发⼤会将于4⽉在西安召开。
在风光热互补开发的⼤趋势下,光热发电市场正迎来新⼀波发展热潮。截⾄⽬前,仅青海、⽢肃和吉林三地,已有包括111万千⽡光热发电装机的多个风光热互补新能源基地进⼊开发阶段。更多的类似项⽬正在酝酿中。
⼤会将邀请⾏业相关的领导、专家,光热、光伏和风电⾏业的主流企业,共同探讨风光热互补新能源基地项⽬的开发之道。欢迎您的参与!
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